Nicht-invasive Zeitbestimmung Vortex Formation mit transösophagealen Echokardiographie bei Herzchirurgie
28. November 2018
Wir beschreiben ein Protokoll, um Wirbel Bildung Zeit, einen Index der linken ventricular Füllung Effizienz messen mit standard transösophagealen Echokardiographie Techniken bei Patienten nach herzchirurgischen Eingriffen. Wir wenden diese Technik um Wirbel Bildung Zeit in mehreren Gruppen von Patienten mit unterschiedlichen kardiale Pathologien zu analysieren.
Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen über die effizienz der linksventrikulären Füllung während der Herzchirurgie zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die Wirbelbildungszeit während der Herzchirurgie mit herkömmlichen transösophagealen Echokardiographietechniken berechnet werden kann. Um eine umfassende transösophageale Echokardiographie-Untersuchung oder TEE durchzuführen, legen Sie die Sonde vorsichtig in die Speiseröhre des Patienten ein, indem Sie den Kiefer des Patienten anheben.
Die Sonde sollte nicht erzwungen werden oder Verletzungen auftreten. Identifizieren Sie die frühe linke Ventrikelfüllung und die Vorhofsystole-Blutflusswellenformen der transprekulralen Durchflussgeschwindigkeit und messen Sie ihre entsprechenden Spitzengeschwindigkeiten und Geschwindigkeitszeitintegrale mit dem integrierten Softwarepaket der Echokardiographie-Geräte. Messen Sie den maximalen Durchmesser des linken Ventrikelabflusstraktes direkt unterhalb der Aortenklappe in der mittelössophagealen Aortenklappe-Lange-Achse TEE-Ansicht während der Mitte der Systole und berechnen Sie die Fläche des linken Ventrikel-Abflusstraktes.
Erhalten Sie eine tiefe transgastrische Langachse TEE-Ansicht und platzieren Sie ein Pulswellen-Doppler-Probenvolumen im distalen linken Ventrikel-Abflusstrakt, um eine Durchflussgeschwindigkeitshülle auf derselben Ebene aufzuzeichnen, auf der der Durchmesser gemessen wurde. Um das Velocity Time Integral zu erhalten, verwenden Sie das TEE-Softwarepaket, um den Bereich der Wellenform zu integrieren. Multiplizieren Sie das resultierende Geschwindigkeitszeitintegral des linken Ventrikelabflusstraktes Blutflussgeschwindigkeitswellenform mit dem Bereich des Abflusstraktes, um das Hubvolumen zu erhalten.
Nehmen Sie die Videoclips der mittelössophagealen bi-commissural und der linken Herzkammer lange Achse TEE Bildgebung Ebenen, wobei darauf geachtet, mehrere Herzzyklen in jeder Aufnahme enthalten. Dann überprüfen Sie manuell die Zeitlupenbilder der Videoclips nach der Echokardiographie T-Welle, um die maximale Öffnung der Mitralklappenblätter auszuwählen und die Bremssattelfunktion in der Echokardiographie-Ausrüstung zu verwenden, um den Abstand zwischen den Mitralbroschüren zu messen. Zur Berechnung der Vorhoffüllungsfraktion kann an den Spitzen der Mitralblätter in der mittleren Ösophage-Vierkammeransicht ein Pulswellen-Doppler-Probenvolumen platziert werden, um das transmissionrale Blutflussgeschwindigkeitsprofil zu erhalten.
Der Durchmesser des linken Ventrikelabflusstraktes kann in der mittleren ösophagealen linken Ventrikel-Langachsenansicht gemessen werden, während der Blutfluss durch den Abflusstrakt in der tiefen transgastrischen Kurzachsen-Bildebene bestimmt werden kann. Der durchschnittliche Mitralventildurchmesser wird als Mittelwert der Haupt- und Nebenachsendurchmesser berechnet, die in den mittelössophagealen bi-kommissarischen bzw. linken Ventrikel-Langachsenebenen gemessen werden. Die Exposition gegenüber einem kardiopulmonalen Bypass reduziert die Wirbelbildungszeit bei Patienten, die sich einer koronaren Herzkranzoperation unterziehen, wobei sich die Wirbelbildungszeit innerhalb von 60 Minuten nach dem Bypass auf Basiswerte erholt.
Der größere Vorhofbeitrag zur linken Ventrikelfüllung ist in erster Linie für den Rückgang der Wirbelbildungszeit verantwortlich, da das Hubvolumen und der Mitralklappendurchmesser unverändert bleiben. Eine Abnahme der Wirbelbildungszeit tritt auch bei Patienten mit schwerer Aortenklappenstenose und linker Ventrikeldrucküberlasthypertrophie im Vergleich zu Patienten mit normaler linker Ventrikelwanddicke auf. Mäßige Aorteninsuffizienz entkräftet die Verwendung von Wirbelbildungszeit in Gegenwart von Aortenstenose.
Darüber hinaus ist die Wirbelbildungszeit bei Oktogenariern niedriger als bei jüngeren Patienten, die mit einem gestörten Entspannungsmuster der linken Ventrikeldiastoldysfunktion zusammenfallen. Die nichtinvasive Messung der Wirbelbildungszeit mit standard zweidimensionalen und Doppler TEE-Techniken ist einfach und kann die Beurteilung der Auswirkungen pathologischer Bedingungen und chirurgischer Eingriffe auf die linksventrikuläre Fülleffizienz in Echtzeit ermöglichen.
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Überblick
Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll zur Messung der Wirbelbildungszeit, die die Effizienz der linksventrikulären Füllung anzeigt, mittels transösophagealer Echokardiographie während einer Herzoperation. Die Technik wird angewendet, um die Wirbelbildungszeit in verschiedenen Patientengruppen mit unterschiedlichen Herzerkrankungen zu analysieren.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Kardiologie
- Echokardiographie
- Herzchirurgie
Hintergrund
- Die Wirbelbildungszeit ist ein kritisches Maß für die Effizienz der linksventrikulären Füllung.
- Transösophageale Echokardiographie ist eine Standardtechnik, die bei kardialen Untersuchungen verwendet wird.
- Das Verständnis der Füllungseffizienz kann chirurgische Ergebnisse verbessern.
- Verschiedene Herzerkrankungen können die Wirbelbildungszeit beeinflussen.
Zweck der Studie
- Eine zuverlässige Methode zur Messung der Wirbelbildungszeit während der Operation zu etablieren.
- Die Auswirkungen verschiedener Herzerkrankungen auf die Füllungseffizienz zu bewerten.
- Das Verständnis der linksventrikulären Dynamik bei chirurgischen Patienten zu verbessern.
Verwendete Methoden
- Einsetzen einer transösophagealen Echokardiographiesonde in die Speiseröhre.
- Identifizierung der Blutflusswellenformen der frühen linksventrikulären Füllung und der Vorhofsystole.
- Messung der Spitzengeschwindigkeiten und Geschwindigkeitszeitintegrale mithilfe von Echokardiographie-Software.
- Berechnung der linksventrikulären Ausflussbahnfläche während der Mitte der Systole.
Hauptergebnisse
- Die Wirbelbildungszeit kann während einer Herzoperation effektiv gemessen werden.
- Variationen in der Wirbelbildungszeit wurden in verschiedenen Patientengruppen beobachtet.
- Die Technik liefert wertvolle Einblicke in die Effizienz der linksventrikulären Füllung.
- Die Ergebnisse können chirurgische Strategien und Patientenmanagement beeinflussen.
Schlussfolgerungen
- Das Protokoll bietet einen praktischen Ansatz zur intraoperativen Beurteilung der Herzfunktion.
- Das Verständnis der Wirbelbildungszeit kann chirurgische Ergebnisse verbessern.
- Weitere Studien können die Auswirkungen dieser Ergebnisse in der klinischen Praxis untersuchen.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Assessing left ventricular filling efficiency during cardiac surgery provides critical hemodynamic insights that can inform real-time surgical decision-making. Noninvasive measurement of vortex formation time via transesophageal echocardiography enables rapid evaluation of diastolic function under varying pathophysiological and interventional conditions. This capability supports mechanistic de-risking in preclinical and translational cardiovascular research by linking functional outcomes to structural interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to diastolic dysfunction and ventricular-vascular coupling in disease models.
- Operational Value: Provides a quantitative, dimensionless parameter (VFT) for functional target validation in large animal or clinical surrogate systems.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Supports development of standardized echocardiographic assays for assessing compound effects on ventricular filling dynamics.
- Operational Value: Facilitates reproducible, noninvasive longitudinal monitoring of cardiac function in conscious or anesthetized models.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges mechanistic findings in ventricular filling to clinical relevance through direct parameter translation.
- Operational Value: Enables continuous assessment of LV filling efficiency during simulated surgical stress or pharmacologic challenge.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into discovery workflows by providing functional hemodynamic readouts that complement molecular and histological endpoints in cardiovascular target validation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of pathways regulating diastolic relaxation and atrial contribution to ventricular filling.
- Screening: Delivers quantitative, reproducible outputs for evaluating pharmacologic modulation of preload and afterload.
- Analytics: Generates dimensionless VFT values enabling cross-study comparison and normalization across models.
- Translational Research: Aligns with clinical echocardiography practices, enhancing predictive confidence in preclinical-to-clinical translation.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable core capability for cardiovascular safety pharmacology and efficacy assessment programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing ambiguity in functional cardiac phenotypes.
- Operational Value: Leverages existing clinical imaging infrastructure, minimizing need for specialized equipment.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by identifying compounds that adversely affect diastolic function early in development.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on ventricular filling efficiency profiles.
Implementation Considerations
- Requires expertise in transesophageal echocardiography image acquisition and Doppler signal interpretation.
- Dependent on access to echocardiography systems with integrated software for velocity-time integral and diameter measurements.
- Necessitates standardized imaging planes and timing relative to cardiac cycle for reproducible VFT calculation.
- Limited by acoustic windows and patient-specific factors affecting image quality in intraoperative settings.
- Assumes mitral valve geometry approximates a circular orifice, which may introduce error in pathologic remodeling.
